RU2760602C1 - Lpe combustion chamber mixing head - Google Patents

Lpe combustion chamber mixing head Download PDF

Info

Publication number
RU2760602C1
RU2760602C1 RU2021119318A RU2021119318A RU2760602C1 RU 2760602 C1 RU2760602 C1 RU 2760602C1 RU 2021119318 A RU2021119318 A RU 2021119318A RU 2021119318 A RU2021119318 A RU 2021119318A RU 2760602 C1 RU2760602 C1 RU 2760602C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mixing head
mixing
annular channels
combustion chamber
housing
Prior art date
Application number
RU2021119318A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владислав Юрьевич Климов
Original Assignee
Владислав Юрьевич Климов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владислав Юрьевич Климов filed Critical Владислав Юрьевич Климов
Priority to RU2021119318A priority Critical patent/RU2760602C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2760602C1 publication Critical patent/RU2760602C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K9/00—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
    • F02K9/42—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using liquid or gaseous propellants
    • F02K9/44—Feeding propellants
    • F02K9/52—Injectors

Abstract

FIELD: rocketry.
SUBSTANCE: invention relates to the field of rocketry and can be used to create mixing heads for combustion chambers of liquid-propellant rocket engines (LPRE). The mixing head of the combustion chamber of a LPRE containing a housing in which annular channels are made, interconnected by longitudinal channels communicating with the fuel cavity formed by the housing and a bottom fixed at its end, and the internal cavity of the mixing head is connected to the annular channels by means of inclined holes, when in this case, rows of radial holes are located between the annular channels, connecting the inner cavity of the mixing head with the oxidizer cavity formed by the body and the oxidizer manifold, and the oblique and radial holes form triplet mixing elements.
EFFECT: invention ensures the stability of the combustion process of the fuel components due to the stretching of the combustion area along the longitudinal axis of the mixing head.
1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при создании смесительных головок камер сгорания жидкостных ракетных двигателей (ЖРД).The invention relates to the field of rocketry and can be used to create mixing heads for combustion chambers of liquid propellant rocket engines (LRE).

Одной из проблем, стоящих в настоящее время в данной области техники, является обеспечение высокой полноты сгорания топлива и устойчивости рабочего процесса в камере сгорания на всех режимах работы.One of the problems currently facing in this field of technology is to ensure high combustion efficiency and stability of the working process in the combustion chamber in all operating modes.

Известна смесительная головка камеры ЖРД, работающего по схеме с дожиганием генераторного газа, которая содержит подвод генераторного газа, корпус, имеющий каналы для подачи жидкого компонента в полость смесительных элементов, смесительные элементы, состоящие из концентрически соединенных между собой колец, на выходе из которых выполнены наклонные отверстия, соединенные с полостью подвода генераторного газа, поступающего через отверстия в корпусе, отверстие в центре для расположения запального устройства, при этом корпус со смесительными элементами представляют собой единую цельную конструкцию, изготовленную методом послойного порошкового лазерного спекания гранул, с постоянным по площади трактом для поступления компонента топлива (патент РФ № 2649173, МПК F02K 9/52 - прототип).Known mixing head of a liquid-propellant engine chamber operating according to a scheme with generator gas afterburning, which contains a generator gas supply, a housing having channels for supplying a liquid component to the cavity of mixing elements, mixing elements consisting of concentrically interconnected rings, at the outlet of which inclined holes connected to the cavity of the generator gas supply entering through the holes in the housing, a hole in the center for the location of the ignition device, while the housing with the mixing elements is a single one-piece structure made by layer-by-layer powder laser sintering of granules with a constant area for the input fuel component (RF patent No. 2649173, IPC F02K 9/52 - prototype).

Данная конструкции обеспечивает высокую полноту сгорания компонентов топлива, но при этом не позволяет реализовать эффективные мероприятия по борьбе с высокочастотными колебаниями.This design provides high efficiency of combustion of fuel components, but at the same time does not allow implementing effective measures to combat high-frequency vibrations.

Задачей изобретения является устранение указанного недостатка за счет растяжения области горения компонентов топлива вдоль продольной оси смесительной головки.The objective of the invention is to eliminate this drawback by stretching the combustion region of the fuel components along the longitudinal axis of the mixing head.

Решение указанной задачи достигается тем, что предложенная смесительная головка камеры сгорания ЖРД содержит корпус, в котором выполнены кольцевые каналы, соединенные между собой продольными каналами, сообщающимися с полостью горючего, образованную корпусом и закрепленным на его торце днищем, причем внутренняя полость смесительной головки соединены с кольцевыми каналами с помощью наклонных отверстий, при этом между кольцевыми каналами расположены ряды радиальных отверстий, соединяющих внутреннюю полость смесительной головки с полостью окислителя, образованную корпусом и коллектором окислителя, а наклонные и радиальные отверстия образуют триплетные смесительные элементы.The solution to this problem is achieved by the fact that the proposed mixing head of the combustion chamber of the liquid-propellant engine contains a housing in which annular channels are made, connected to each other by longitudinal channels communicating with the fuel cavity, formed by the housing and the bottom fixed at its end, and the internal cavity of the mixing head is connected to the annular channels using inclined holes, while rows of radial holes are located between the annular channels connecting the inner cavity of the mixing head with the oxidizer cavity formed by the body and the oxidizer manifold, and the inclined and radial holes form triplet mixing elements.

Предлагаемая конструкция смесительной головки камеры сгорания ЖРД, за счет своих отличительных признаков, позволяет решить поставленную техническую задачу - обеспечить устойчивость процесса горения компонентов топлива за счет растяжения области горения компонентов топлива вдоль продольной оси смесительной головки.The proposed design of the mixing head of the LPRE combustion chamber, due to its distinctive features, makes it possible to solve the technical problem posed - to ensure the stability of the combustion process of the fuel components by stretching the combustion region of the fuel components along the longitudinal axis of the mixing head.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан продольный разрез смесительной головки камеры сгорания ЖРД; на фиг. 2 - разрез А-А - поперечный разрез смесительной головки камеры сгорания ЖРД; на фиг. 3 - разрез Б-Б - продольный разрез смесительной головки камеры сгорания ЖРД; на фиг. 4 - разрез В-В - поперечный разрез смесительной головки камеры сгорания ЖРД.The essence of the invention is illustrated by the drawings, in which FIG. 1 shows a longitudinal section of the mixing head of the LPRE combustion chamber; in fig. 2 - section А-А - cross section of the mixing head of the LPRE combustion chamber; in fig. 3 - section BB - longitudinal section of the mixing head of the combustion chamber of the liquid-propellant engine; in fig. 4 - section В-В - cross section of the mixing head of the LPRE combustion chamber.

Смесительная головка камеры сгорания ЖРД содержит корпус 1, в котором выполнены кольцевые каналы 2, соединенные между собой продольными каналами 3, сообщающимися с полостью горючего 4, образованную корпусом 1 и закрепленным на его торце днищем 5, причем внутренняя полость смесительной головки 6 соединены с кольцевыми каналами 2 с помощью наклонных отверстий 7.The mixing head of the combustion chamber of the liquid-propellant rocket engine contains a housing 1, in which annular channels 2 are made, interconnected by longitudinal channels 3, communicating with the fuel cavity 4 formed by the housing 1 and the bottom 5 fixed at its end, and the internal cavity of the mixing head 6 is connected to the annular channels 2 with slanted holes 7.

При этом между кольцевыми каналами 2 расположены ряды радиальных отверстий 8, соединяющих внутреннюю полость смесительной головки 6 с полостью окислителя 9, образованную корпусом 1 и коллектором окислителя 10. Наклонные отверстия 7 и радиальные отверстия 8 образуют триплетные смесительные элементы 11.In this case, rows of radial holes 8 are located between the annular channels 2, connecting the inner cavity of the mixing head 6 with the cavity of the oxidizer 9, formed by the housing 1 and the oxidizer 10 manifold. Inclined holes 7 and radial holes 8 form triplet mixing elements 11.

Предложенная смесительная головка камеры сгорания ЖРД работает следующим образом.The proposed mixing head of the LPRE combustion chamber operates as follows.

Окислителя поступает в полость окислителя 9 и далее через радиальные отверстия 8 во внутреннюю полость смесительной головки 6.The oxidant enters the oxidizer cavity 9 and then through the radial holes 8 into the internal cavity of the mixing head 6.

Горючее поступает в полость горючего 4 и далее равномерно распределяется по продольным каналам 3. Из продольных каналов 3 горючее поступает в кольцевые каналы 2 и далее через наклонные отверстия 7 во внутреннюю полость смесительной головки 6. Триплетные смесительные элементы 11, состоящие из наклонных отверстий 7 и радиальных отверстий 8, обеспечивают соударение струй компонентов топлива.The fuel enters the fuel cavity 4 and is then evenly distributed along the longitudinal channels 3. From the longitudinal channels 3, the fuel enters the annular channels 2 and then through the inclined holes 7 into the inner cavity of the mixing head 6. Triplet mixing elements 11, consisting of inclined holes 7 and radial holes 8 provide collision of jets of propellant components.

Во внутренней полости смесительной головки 6 компоненты топлива смешиваются между собой и сгорают.In the inner cavity of the mixing head 6, the fuel components are mixed with each other and burned.

Использование предложенного технического решения позволит обеспечить устойчивость процесса горения компонентов топлива за счет растяжения области горения компонентов топлива вдоль продольной оси смесительной головки.The use of the proposed technical solution will make it possible to ensure the stability of the combustion process of the fuel components by stretching the combustion region of the fuel components along the longitudinal axis of the mixing head.

Claims (1)

Смесительная головка камеры сгорания ЖРД, содержащая корпус, в котором выполнены кольцевые каналы, соединенные между собой продольными каналами, сообщающимися с полостью горючего, образованной корпусом и закрепленным на его торце днищем, причем внутренняя полость смесительной головки соединена с кольцевыми каналами с помощью наклонных отверстий, при этом между кольцевыми каналами расположены ряды радиальных отверстий, соединяющих внутреннюю полость смесительной головки с полостью окислителя, образованную корпусом и коллектором окислителя, а наклонные и радиальные отверстия образуют триплетные смесительные элементы.The mixing head of the combustion chamber of a liquid-propellant engine containing a housing in which annular channels are made, interconnected by longitudinal channels communicating with the fuel cavity formed by the housing and a bottom fixed at its end, and the internal cavity of the mixing head is connected to the annular channels by means of inclined holes, when In this case, rows of radial holes are located between the annular channels, connecting the inner cavity of the mixing head with the oxidizer cavity formed by the body and the oxidizer manifold, and the oblique and radial holes form triplet mixing elements.
RU2021119318A 2021-06-30 2021-06-30 Lpe combustion chamber mixing head RU2760602C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021119318A RU2760602C1 (en) 2021-06-30 2021-06-30 Lpe combustion chamber mixing head

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021119318A RU2760602C1 (en) 2021-06-30 2021-06-30 Lpe combustion chamber mixing head

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2760602C1 true RU2760602C1 (en) 2021-11-29

Family

ID=79173956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021119318A RU2760602C1 (en) 2021-06-30 2021-06-30 Lpe combustion chamber mixing head

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2760602C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2787433C1 (en) * 2022-07-08 2023-01-09 Владислав Юрьевич Климов Mixing head of lre combustion chamber

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6189315B1 (en) * 1999-06-18 2001-02-20 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Low-cost gas generator and ignitor
RU2309325C1 (en) * 2005-12-19 2007-10-27 Александр Никифорович Грязнов Steam generator
RU2671664C1 (en) * 2017-12-22 2018-11-06 Владислав Юрьевич Климов Gas generator
RU2680282C1 (en) * 2018-06-07 2019-02-19 Владислав Юрьевич Климов Mixing head of gas generator
EP3509842A1 (en) * 2016-09-08 2019-07-17 Additive Rocket Corporation Fractal fluid passages apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6189315B1 (en) * 1999-06-18 2001-02-20 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Low-cost gas generator and ignitor
RU2309325C1 (en) * 2005-12-19 2007-10-27 Александр Никифорович Грязнов Steam generator
EP3509842A1 (en) * 2016-09-08 2019-07-17 Additive Rocket Corporation Fractal fluid passages apparatus
RU2671664C1 (en) * 2017-12-22 2018-11-06 Владислав Юрьевич Климов Gas generator
RU2680282C1 (en) * 2018-06-07 2019-02-19 Владислав Юрьевич Климов Mixing head of gas generator

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2787433C1 (en) * 2022-07-08 2023-01-09 Владислав Юрьевич Климов Mixing head of lre combustion chamber
RU2791357C1 (en) * 2022-07-25 2023-03-07 Владислав Юрьевич Климов Mixing head of lre combustion chamber

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2646950C2 (en) Turbomachine combustion system comprising improved fuel supply circuit
RU2159351C1 (en) Gas generator
CN113154458A (en) Continuous rotation detonation combustion chamber and ramjet
RU2760602C1 (en) Lpe combustion chamber mixing head
JP6679274B2 (en) Injector, combustor, rocket engine
RU2760603C1 (en) Lpe combustion chamber mixing head
RU2791357C1 (en) Mixing head of lre combustion chamber
RU2787433C1 (en) Mixing head of lre combustion chamber
RU2265748C1 (en) Mixing element for burner plate of chamber of liquid-propellant engine
RU2606202C2 (en) Mixing head of liquid-propellant engine chamber
US20210190012A1 (en) Propulsion device for liquid propellant rocket engine
RU2587510C1 (en) Gas generator
RU2806937C1 (en) Mixing head of lre combustion chamber
RU2581308C2 (en) Chamber of liquid rocket engine
RU2445493C1 (en) Liquid-propellant engine chamber mixing head
RU2159349C1 (en) Gas-generator module
US5528896A (en) Gas-flow separator for a double dome gas turbine engine combustion chamber
RU2671664C1 (en) Gas generator
RU2522119C2 (en) Liquid-propellant rocket engine mixing head
RU2815983C1 (en) Lpe combustion chamber mixing head
RU2204732C2 (en) Gas generator of liquid-propellant rocket engine
RU2680282C1 (en) Mixing head of gas generator
RU2682466C1 (en) Combustion chamber of a dual-mode liquid propellant engine, working on a generator-free scheme
RU2217619C2 (en) Chamber of liquid-propellant low-thrust rocket engine
RU2674829C1 (en) Gas generator